高効率自動車冷却システム向け高強度銅ダイカスト

自動車の冷却システムは、高い熱伝導性、機械的耐久性、そして形状の安定した再現性を備えた部品に依存しています。車両の電動化が進み、エンジンの熱負荷が増大し続ける中で、銅ダイカストは、熱交換器、冷却プレート、液体配管モジュールの製造方法として優先的に選ばれるようになってきました。銅は優れた熱伝達特性を持ち、熱サイクル下でも高い構造健全性を維持できるため、要求の厳しい自動車環境に最適です。

Neway は、内燃機関（ICE）、ハイブリッド、バッテリー式電気自動車（BEV）に使用される先進冷却システム部品向けに、銅ダイカストサービスを提供しています。当社の精密ダイカスト能力により、大規模な自動車量産に求められる高効率な熱移動、低ポロシティ、安定した公差を確保します。

銅が自動車冷却用途に最適な理由

銅の熱伝導率はアルミニウムの約4倍に達し、限られたスペースでの放熱材として理想的です。自動車の冷却は、エンジン、トランスミッション、パワーエレクトロニクス、バッテリーシステムからの迅速な熱抽出を支えます。銅合金は自然な耐食性に加え、振動および熱疲労下でも優れた機械強度を発揮します。

主な特長

• 熱伝導率：300～400 W/m·K

• 引張強さ：合金により200～400 MPa

• 耐圧性：冷却ハウジングで最大3.5 MPa

• 寸法公差：重要な合わせ面・シール面で±0.02 mm

• 使用温度：自動車環境で-40°C～200°C

銅ダイカストにより、薄肉、シールフランジ、内部冷却流路、取付ブラケットを統合でき、部品点数を削減し、組立効率を向上させます。

自動車冷却で用いられる代表的な銅ダイカスト部品

自動車の冷却システムでは、統合化された省スペース設計の要求が高まっています。銅ダイカストは、熱伝達機能と構造機能を一体化した多機能部品の製造に最適です。

自動車ダイカストに使用される銅合金

Newayは、自動車グレード鋳造向けにISO 1634-1およびASTM B148規格に適合する複数の銅および銅系合金を採用しています。

高い熱伝導性と機械性能、さらにろう付け適合性が求められる自動車部品では、C18200（クロム銅）が最も多く採用されています。

精度および表面仕上げ要件

自動車冷却部品は、シール健全性の維持、冷却液流量の一貫性確保、振動起因の摩耗防止のため、厳格な公差が要求されます。

• 肉厚：流体壁または接触ゾーンで1.2～3.0 mm

• 平面度：冷却プレートで≤ 0.03 mm（TIM適用面）

• 穴位置精度：圧入継手またはねじポートで±0.02 mm

• 表面粗さ：シール面およびガスケット界面でRa ≤ 1.6 µm

• ポロシティ：<0.5%（真空リーク試験またはX線検査で確認）

Newayは、シール溝、取付ねじ、Oリング溝に対してCNC加工を実施し、組立可能な状態で部品を供給します。

表面処理と環境耐性

高湿度かつ温度変動の大きい環境での耐用年数を延ばすため、Newayは銅ダイカスト部品向けに各種後加工およびコーティングを提供しています：

• 電気めっき：耐食性と電気接触の信頼性を高めるスズめっきまたはニッケルめっき

• 粉体塗装：露出する冷却モジュール向けに最大100 µmの保護膜

• 塗装：組立識別（ID）や安全規格対応のための色分け

• バレル研磨およびポリッシング：外観の平滑化または流動特性の改善

• 組立：Oリング、ファスナー、バルブ、熱パッド等の組込み

すべての仕上げ工程はRoHSおよびREACH規制に適合し、必要に応じてISO 9227またはASTM B117に準拠した塩水噴霧試験にも対応可能です。

金型および生産能力

Newayの金型製作部門は、多キャビティおよびスライド機構を多用する高難度の自動車金型に最適化されています。

• 金型材質：耐摩耗インサートを備えたH13工具鋼

• 金型寿命：銅系合金で100,000～300,000サイクル

• 金型リードタイム：DFMおよびモールドフロー解析込みで4～6週間

• サイクルタイム：サイズと形状により30～45秒

• ラピッドプロトタイピング：短期金型またはハイブリッドソフトツーリングに対応

Newayは、ティア1自動車サプライヤー向けに、少量立上げから量産まで対応します。

事例：高電圧EVインバータ向け銅製冷却プレート

ある電気自動車メーカーは、インバータ冷却用の薄肉・高精度銅プレートを必要としていました。主な仕様は以下の通りです：

• 目標熱伝導率：≥ 300 W/m·K

• 平面度：200 mm × 140 mm面で≤ 0.03 mm

• 肉厚：1.6 mm、入口/出口ボス一体化

• 耐圧：2.5 MPa

• 熱界面材（TIM）およびエポキシコーティングとの適合

• 年間需要：250,000台

NewayはC18200合金と、スライドコア付き2キャビティ金型設計を採用しました。鋳造後、溝深さの管理のためにCNC加工を行い、10 µmのニッケルめっきを施しました。部品は破裂試験、熱性能ベンチマーク、TIM適用後の反り試験に合格しました。

自動車OEMおよびTierサプライヤーがNewayを信頼する理由

Newayは、自動車冷却システムメーカー向けに最適化した、垂直統合型の銅ダイカストソリューションを提供します：

• ISO 9001:2015認証の品質マネジメント

• 金型から最終組立まで社内一貫管理

• PPAP資料、IMDS登録、プロセスFMEAの支援

• 自動車用途に適格な材料と仕上げオプション

• 部品性能向上とコスト低減のための製造性設計（DFM）フィードバック

当社は、熱マネジメントモジュール、ラジエーター、ポンプハウジング、ヒートシールドへ直接組み込み可能な精密銅部品を提供します。

結論

自動車業界が、内燃・ハイブリッド・電動プラットフォーム向けに、より高効率で耐久性の高い冷却システムを求める中、銅ダイカストは熱性能、設計自由度、製造精度の面で比類のない組み合わせを提供します。Newayは、先進銅合金と高精度鋳造技術を活用し、次世代車両を冷却し、安全かつ高効率に保つ部品を提供します。

自動車冷却システムプロジェクトを開始するには、Newayへお問い合わせください。

よくある質問（FAQ）

1. 自動車冷却システムにおいて最も高い導電（熱伝導）性を提供する銅合金はどれですか？

2. 熱交換器部品において、銅ダイカストはアルミニウムと比べてどう違いますか？

3. 一体化ポートを備えた冷却モジュールで達成可能なシール公差はどの程度ですか？

4. グリコールや冷媒環境での銅腐食を防ぐ仕上げオプションは何ですか？

5. 自動車用冷却プレート生産の一般的なサイクルタイムとリードタイムはどれくらいですか？